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1、精品课程 Organic Chemistry,第十六章 糖类化合物,第十六章 糖类化合物,葡萄糖 果糖 核糖 蔗糖 麦芽糖 淀粉 纤维素,大多数糖类化合物的分子组成符合经验式CmH2nOn，Cm(H2O)n,如：鼠李糖 C6H12O5,定义：多羟基醛、酮或水解后生成多羟基醛酮的化合物。,单糖(monosaccharides)：不能再水解的多羟基醛、酮。 低聚糖(oligosaccharides)：水解生成210分子的单糖。 蔗糖水解得到葡萄糖和果糖，蔗糖为双糖；麦芽糖水解得到2mol的葡萄糖，为双糖。 多糖(polysaccharides)：水解生成10个以上单糖。如淀粉、纤维素。,第一节 单
2、糖,一、单糖的结构式（以葡萄糖为例） 实验： C、H分析：C6H12O6 官能团确定：C=O，5OH 碳胳确定：,构造式：,醛基的确定, 确定C=O的位置,二、单糖的立体构型,1、相对构型（D，L系列） 以甘油醛为标准，OH在右边-D型，OH在左边-L型。,D-（+）甘油醛 D-（+）葡萄糖 D-（+）果糖,2.相对构型确定方法,3.构型的标记和表示方法（D、L法；R，S法） 三、单糖的反应与构型的测定 （一）反应,1.成月杀反应（-羟基醛酮的典型反应）,应用：分离提纯、鉴定糖,确定构型,D-(+)- 葡萄糖 D-(+)-甘露糖 D-(-)-果糖,D-(+)- 葡萄糖和D-(+)-甘露糖的四个
3、手性碳中只有C2的构型不同，称为差向异构体，生成同一种糖月杀。只要知道一种糖的结构就可得出其他糖的结构。 2.氧化反应 （1）Tollens和Fehling或Benedict试剂反应,Tollens 硝酸银的氨溶液 Fehling 硫酸铜、酒石酸钾钠、氢氧化钠 Benedict 硫酸铜、柠檬酸、碳酸钠 特点： 检验还原糖和非还原糖； 差向异构化作用,D-葡萄糖,D-甘露糖,D-果糖, 不能检验醛糖和酮糖，因为在碱性条件下，发生差向异构化作用。,（2）与溴水反应,应用：鉴别醛糖和酮糖；合成醛糖糖酸,（3）与硝酸反应,应用：根据氧化产物的旋光性推知糖构型。,（4）与HIO4反应,思考：,3.还原反
4、应,4.递升和递降,递升：,递降：,（二）构型的测定（以D-戊醛糖为例）, 从丁醛糖结构确定C3、C4构型；, 从戊二酸结构确定C2构型,分析思路：,四、单糖的环状结构,不符合链式结构的实验现象： 单糖不发生醛类的某些典型反应（品红醛反应；NaHSO3反应等）；IR无C=O峰，NMR无-CHO峰。 变旋现象：, 只与1mol醇形成配糖物（缩醛）,1.环状结构,1.环状结构 不符合链式结构的实验现象： 1）不起醛类的典型反应； 2）有变旋现象； 3）生成配糖物。,2.环的大小,3.环状构型的表示法,直立环状投影式,哈武斯透视式,4.两种构型：型和型,型：C1-OH与C5-OH同侧，或C1-OH与
5、C5-CH2OH异侧。,型：C1-OH与C5-OH异侧，或C1-OH与C5-CH2OH同侧。,直立环状投影式同上,5.构型的测定,型,6.环式和链式异构体的互变,-D-葡萄糖,-D-葡萄糖,D-（+）-葡萄糖,37%,0.1%,63%,解释变旋现象,7.吡喃型单糖的构象,五、重要的单糖,1.戊糖 2.己糖 3.氨基糖 4.维生素D 5.糖苷,第二节 双糖与多糖,一、双糖 1.定义：一个单糖分子中的半缩醛羟基和另一个单糖分子中的羟基失水得到的糖苷。 2.分类 非还原性双糖：两单糖分子的半缩醛羟基脱一分子水形成。,特点：分子中无醛基,性质：无变旋现象；不能成脎；不能被Tollens、Fehling
6、试剂氧化，故称非还原糖。,还原性双糖：一分子单糖半缩醛羟基与另一分子单糖醇羟基脱水形成。,特点：分子中无醛基,性质：有变旋现象；能成脎；能被Tollens、Fehling试剂氧化，故称还原糖。,3.重要的双糖 蔗糖：非还原糖,结构：葡萄糖的C1是型，果糖的C2是型。,麦芽糖：还原糖,半缩醛羟基可以是型或型。,两分子葡萄糖以-1，4-苷键形式结合成双糖。可被麦芽糖酶水解，,纤维二糖：还原糖,半缩醛羟基可以是型或型。,两分子葡萄糖以-1，4-苷键形式结合成双糖。可被苦杏仁酶水解。,半乳糖：还原糖,半缩醛羟基可以是型或型。,一分子半乳糖与另一分子葡萄糖以-1，4-乳糖苷键形式结合成双糖。可被苦杏仁酶
7、水解。,二、多糖,均聚糖：由一种单糖组成，如淀粉和纤维素。 杂多糖：由戊糖、己糖或糖酸氨基糖等组成。 1.纤维素及应用 （1）结构特点： -1,4-葡萄糖苷键，每条链五千到一万个D-葡萄糖，可被强酸水解成纤维二糖、三糖、四糖等，最后被纤维素酶水解为D-葡萄糖； 长链间通过氢键结合成束,（2）性质：不溶于水和有机溶剂，加热分解，不熔化，对酸不稳定（苷键水解），对碱稳定,（3）人造纤维（再生纤维） 铜氨法、胶丝法 （4）纤维素酯 （5）纤维素醚,2.淀粉,结构特点： -1,4-葡萄糖苷键，可被淀粉酶水解成麦芽糖，最后被麦芽糖酶水解为D-葡萄糖； （1）直链淀粉（约占20%） 性质：溶于热水 结构：直链上有少数支链，卷曲盘旋呈螺旋状（分子内氢键），每圈螺旋含6个葡萄糖单体； 碘+淀粉 兰色络合物,（2）支链淀粉,性质：不溶于水成糊状 结构：由约20个D-葡萄糖单体用1,4-苷键连接成的许多短链组成，短链间用-1,6-苷键连接。 （3）环糊精 （4）糖原,
